O hidróxido de sódio (NaOH), também conhecido como soda cáustica ou soda cáustica, é uma matéria-prima química básica amplamente utilizada na fabricação de papel, detergentes, petróleo e gás, tratamento de resíduos, têxteis, tratamento de água, processamento de alimentos e outras indústrias12. O principal método de produção de hidróxido de sódio é o método cloro-álcali, que envolve a eletrólise de uma solução de água salgada em uma célula eletrolítica para gerar hidróxido de sódio, cloro e hidrogênio. Máquinas de hidróxido de sódio referem-se ao equipamento utilizado para produzir hidróxido de sódio pelo método cloro-álcali, incluindo um sistema composto por células eletrolíticas, eletrodos, fontes de alimentação, filtros, resfriadores, tanques de armazenamento, bombas, tubulações, instrumentos, etc.
A história do desenvolvimento de máquinas de hidróxido de sódio remonta ao século XIX, quando o método do eletrodo de mercúrio e o método do diafragma eram usados principalmente para produzir hidróxido de sódio. As desvantagens desses dois métodos são que o método do eletrodo de mercúrio causará poluição por mercúrio e o método do diafragma fará com que o hidróxido de sódio contenha mais sal e cloreto, afetando a qualidade do produto. Para solucionar esses problemas, a tecnologia de produção de membranas de hidróxido de sódio começou a surgir em meados do século XX, ou seja, utilizando uma membrana especial de troca iônica na célula eletrolítica para separar o ânodo e o cátodo, de modo que que o hidróxido de sódio e o gás cloro podem passar do cátodo e do ânodo, respectivamente. escoamento, melhorando a pureza do produto e o aproveitamento da energia elétrica. Atualmente, o método de membrana tornou-se a principal tecnologia das máquinas de hidróxido de sódio, respondendo por mais de 80% da capacidade global de produção de hidróxido de sódio.
A demanda do mercado por máquinas de hidróxido de sódio depende principalmente do consumo e do preço do hidróxido de sódio, bem como da utilização de subprodutos de cloro e hidrogênio. De acordo com o relatório do mercado global de hidróxido de sódio, o consumo global de hidróxido de sódio foi de aproximadamente 82 milhões de toneladas em 2019 e deverá crescer para 97 milhões de toneladas até 2025, com uma taxa média de crescimento anual de 2,8%. A região Ásia-Pacífico é o maior mercado consumidor de hidróxido de sódio, representando mais de 45% do consumo global, principalmente devido ao desenvolvimento das indústrias de papel, têxtil, química e outras na região.
A Europa e a América do Norte são mercados consumidores secundários de hidróxido de sódio, representando cerca de 25% do consumo global, principalmente devido à procura das indústrias de detergentes, petróleo e gás na região. O preço do hidróxido de sódio é afetado pelo sal bruto, eletricidade, transporte e outros fatores, e geralmente apresenta flutuações cíclicas4. O cloro e o hidrogênio são subprodutos do processo de produção de hidróxido de sódio e sua utilização também afetará a demanda do mercado por máquinas de hidróxido de sódio. O cloro é usado principalmente para produzir cloreto de polivinila (PVC), alvejantes, pesticidas e outros produtos, enquanto o hidrogênio é usado principalmente para produzir amônia, metanol, células de combustível e outros produtos.
A tendência futura de desenvolvimento de máquinas de hidróxido de sódio é principalmente melhorar a eficiência da produção, reduzir o consumo de energia, reduzir a poluição ambiental e desenvolver novos campos de aplicação. Para atingir estes objetivos, a inovação tecnológica das máquinas de hidróxido de sódio concentra-se principalmente nos seguintes aspectos:
Otimize o design da célula eletrolítica para melhorar a densidade de corrente e a eficiência da eletrólise, reduzir a corrosão do eletrodo e o acúmulo de sujeira e prolongar a vida útil da célula eletrolítica.
Melhore o desempenho da membrana de troca iônica, reduza a resistência e a permeabilidade, melhore a seletividade e a estabilidade, reduza a perda de concentração de hidróxido de sódio e a osmose reversa do cloro.
Utilizar energia renovável e calor residual para gerar eletricidade, reduzir os custos de eletricidade e as emissões de carbono e melhorar a eficiência energética e o respeito pelo ambiente.
Desenvolva novos meios eletrolíticos, como líquidos iônicos, misturas de solventes, eletrólitos sólidos, etc., para substituir as soluções tradicionais de água salgada, reduzir o consumo de sal e a descarga de águas residuais e melhorar a segurança e a flexibilidade da eletrólise.
Expandir novos campos de aplicação do hidróxido de sódio, como conversão de biomassa, captura e utilização de carbono, extração e recuperação de metal, preparação de nanomateriais, etc., para aumentar o valor agregado e o potencial de mercado do hidróxido de sódio.
